2019-02-18 saftkl rung mw und max schmelzer.ppt ......2019/02/18 · εἶδος, eidos, „form,...
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Wer sind wir?
Wenger Getränketechnologie AGRoute de l’Industrie 361615 Bossonnens
www.wengertechnologie.ch
Wenger Getränketechnologie AG
Technische Beratung und Verkauf
Marcel Wenger Boris Dufey
Technische Beratung:
Büro - Administration:
Trix Wenger Calista Wenger
Erbslöh - Oenologische ProdukteSaury - BarriquesPortocork - VerschlusstechnikChemviron - Kieselgur für FiltrationTensid Chemie - Reinigung
Unsere Partner
Getränkebehandlung
o Bentonite
o Gelatine
o Kieselsol
o Hefen
o Enzyme
o Aktivkohle
o Metaweinsäure
o Verschiedene
Behandlungsmittel
Schönung und Klärung von Obstsäften:Unter Konsumenten wie auch Produzenten scheiden
sich die Geister über Sinn und Unsinn einer Mostschönung, Klärung und Stabilisierung. Die Entscheidung für die einte oder andere Variante hängt von verschiedenen Kriterien ab:
• Persönliche Vorlieben, Trüb/Klar
• Mikrobielle Stabilität
• Haltbarkeit
• Lebensmittelsicherheit
Pasteurisation: Bezüglich Lebensmittelsicherheit erreicht man mit der Pasteurisation des geschönten Fruchtsaftes eine deutlich bessere Haltbarkeit als mit einem trüben Saft.
Mostschönung:In der traditionellen Mostschönung werden Enzyme, Gelatine (vermehrt auch Pflanzliche) und Bentonit eingesetzt
• Die Enzyme bauen das vorhandene Pektin ab welches die Klärung hemmt
• Die positiv geladene Gelatine geht eine Bindung mit den negativ geladenen Gerbstoffen ein welches zu grossmolekularen Teilchen führt
• Bentonit: adsorbiert Eiweiss im Saft welches zur Stabilität beiträgt und unterstützt anschließend die Klärung
• Klassisches Verfahren der Getränketechnologie
• Klärung von
Getränken
• Adsorption unerwünschter
Inhaltsstoffe
• Eine der Kernkompetenzen der
Erbslöh Geisenheim AG und Wenger Getränketechnologie AG
Getränkebehandlung/Schönung
Grundlagen der
Saftklärung
Maximilian Schmelzer ERBSLÖH Geisenheim [email protected]
www.erbsloeh.com
Grundlagen und Definitionen
Pektinabbau
Stärkeabbau
Schönungsvorversuche
Auswertung -> Stabilität
Besonderheiten bei FloraClair®
Definition Kolloide
Als Kolloide (von griechisch κόλλα, kólla, „Leim“ und
εἶδος, eidos, „Form, Aussehen“) werden Teilchen oder
Tröpfchen bezeichnet, die im Dispersionsmedium
(Feststoff, Gas oder Flüssigkeit) fein verteilt sind. Die
Größe der einzelnen Teilchen liegt typischerweise im
Nanometer- oder Mikrometer-Bereich. Sind sie beweglich
(etwa in einem flüssigen Dispersionsmedium), so zeigen
sie meist Brownsche Bewegung.
Quelle: Wikpedia 2015/02
Kolloide in Fruchtsäften
Mit der vorhergehenden Definition sind Kolloide im Fruchtsaft:
– Reste aus der pflanzlichen Zellwand
• Cellulose
• Hemicellulose
• Pektin
• Glucane
• Polyphenole
– Stoffwechselprodukte der Zelle
• Stärke
• Proteine
Aufbaz der pflanzlichen Zellwand
Cellulose:• Polysaccharid, Polymer aus dem Monomer Cellobiose (β-D-Glucose).
• Nicht lösliche Zellwandbestandteile der Früchte!
• Geht nicht in Lösung -> Filtrationsprobleme auf Crossflow Filtern (Fasern und Fruchthäute)
Hemicellulose:• Sammelbegriff für Polysaccharide in
veränderlicher Zusammensetzung• Am häufigsten vorkommend sind Pentosen (D-
Xylose und L-Arabinose [Araban])
Aufbau der pflanzlichen Zellwand
A = arabinose GA = galactose M = methyl ester X = xylose
AE = acetyl ester GLS = galacturonic acid RHA = rhamnose n = undefined number
pectin-
lyase
pectin esterase
exo-
arabinosidase
endo-poly-
galacturonase
acetyl-esterase
endo-
arabanase
arabino-galactanase rhamno-
galacturo-
nase
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A
A A
A A
GLS GLS GLS GLSGLS GLS GLS GLS GLS GLSGLSRHA RHA RHA
GA
GA
X
M M M M M
A
E
n n
n
„smooth region“ „hairy region“ „smooth region“
n
Stoffwechselprodukte der Zelle
intakte Stärkehelix
Amylosegrundstruktur
und angefärbt mit Jod
Stärke
Bedeutung für den Fruchtsaft
Cellulose, Hemicellulose und Pektin beeinflussen
bei der Herstellung von Fruchtsaft:
• Pressbarkeit • Ausbeute, Pressenkapazität,
• Quitte, Birne, Lageräpfel
• Klärung• Ergebnis, Verbrauch an Schönungsmitteln
• Filtrierbarkeit (Glucane)
• Stabilität• Nachtrübungen (speziell bei ASK)
Bedeutung für den Fruchtsaft
Stärke beeinflusst:• Klärung• Nachtrübungen (Retrogradierte Stärke)
Eiweiß:• Nachtrübungen bei Erhitzung (Abfüllung
Lösungsansätze
Betriebskontrolle:• Regelmäßige Tests auf Pektin, Glucan und
Stärke• Ermittlung des Schönungsbedarfes• Kontrolle auf Stabilität mittels Forciertest
• Glucan:• Schimmelbefall von Trauben, Erdbeeren und anderen
weichen Früchten
• Wenn sehr viele faule Äpfel verarbeitet werden
Pektintest
Der Abbau von Pektin und seinen Seitenketten ist notwendig, da mit der einhergehenden Viskosität die Schönung verhindert wird.
Alkoholtest
➮5 ml Saftprobe in ein
Reagenzglas geben (bei
safthaltigen Getränken
entsprechend mehr)
➮5 ml Ethanol (96 %) zugeben
➮Probe vorsichtig mischen; nicht
schütteln!
➮rasch aufsteigende Blasen
beobachten/ einige Minuten
abwarten
Pektinabbau
Produktname Zusammensetzung Bemerkung
Fructozym® P Standard Pektinase Für alle Früchte geeignet
Fructozym® Flow UF Pektinase + Hemicellulase
Viel Arabanase, bessere Eigenklärung der Säfte
Fructozym® FLUX Pektinase + Hemicellulase + Glucanase
Sehr gut bei Quitte und Birne
Citrolase® TS Pektinase Pektinabbauzwischen 4-10°C möglich
Jodtest
Stärke behindert die Saftklärung und kann zu Nachtrübungen führen. Vor dem Jodtest sollte die Probe kurz auf > 80°C erhitzt werden um die Stärke zu lösen und für die Jodlösung sichtbar zu machen.
Jodtest
➮ca. 10 ml Probe in ein
Reagenzglas geben
➮einige Tropfen Jodlösung (0,01-
0,05 N) zugeben (an der Innenwand
herablassen)
➮die entstehende Grenzfläche
zwischen Jodlösung und Probe
beobachten
Stärkeabbau
Produktname Zusammensetzung Bemerkung
Fructamyl® FCT Alpha-Amylase Fädchenfrei,Kaltklärung
Fructamyl® FHT Alpha-Amylase Fädchenfrei,Heißklärung
EnerZyme® HT Glucoamylase Nicht fädchenfrei
Glucantest
Der Abbau von Glucan ist notwendig, da mit der einhergehenden Viskosität die Schönung verhindert und eine Filtration unterbunden wird
Glucantest
➮10 ml Saftprobe in ein
Reagenzglas geben (bei safthaltigen
Getränken entsprechend mehr)
➮5 ml Ethanol (96 %) zugeben
➮Probe vorsichtig mischen; nicht
schütteln!
➮Auswertung nach 60 Mintuten
Glucanabbau
Produktname Zusammensetzung Bemerkung
Fructozym® BE Pektinase + Glucanase
Erdbeere, Himbeee
Fructozym® FLUX Pektinase + Hemicellulase + Glucanase
Ein Produkt für alles!
Klärung und Stabilisierung
Ladung Stoffgruppe Reaktionspartner der Schönung
- Polyphenole Eiweiße (Erbigel®,
FloraClair®)
+ Thermolabiles Eiweiß Bentonite
+ Eiweiß und negative Kolloide
Kieselsol, Tannine
- Polyphenole Im geringen Maßauch Bentonite
- Polyphenole Aktivkohle, PVPP
Klärung und Stabilisierung
Klassische Schönung:a. Bentonit (Übliche Dosage: 60 – 250 g/100 L)b. Gelatine (Übliche Dosage: 5 – 40 g/100 L)c. Das 5 fache an Kieselsol (30%ig)
a. Eiweißadsorptionb. Polyphenoladsorptionc. Eiweißadsorption – Sicherheit, dass Gelatine nicht
überschönt wurde!
Die Reihenfolge ist bisweilen geändert!
Schönungsvorversuche
Schönungsvorversuche sollen immer die betrieblichen Abläufe simulieren:
• Schönungstemperatur wie im Tank
• Filtration mit gleichen Medien und Porengrößen
Aber es gilt: Pro 10°C verdoppelt sich die Reaktionsgeschwindigkeit. Zwischen 15-55°C sind Schönungen wirtschaftlich.
< 15°C dauern sie oft zu lange und Gärung tritt ein!
Schönungsvorversuche
Voraussetzung: Alkohol- und Jodtest sind negativ
Praktisch ist:
• Durchführung im 100 mL Maßstab ->Berechnen der Behandlungsmittel in g/100 L oder mL/100 L
• Verdünnen der Enzyme (1 – 10 %ig) zur besseren Dosierung
• Ansetzen der Testlösungen in folgenden Verdünnungen:
• NaCalitPoreTec , Aktivit, Ca-Granulat, Blancobent UF ->10 %ig
• ErbiGel -> 1 %ig (in warmen Wasser lösen)
• Klar-Sol 30, Klar-Sol Super, Klar-Sol Speedfloc ->10 %ig
• FloraClair® 1-2 %ig
Schönungsvorversuche
Ansetzen der Schönungsreihe:Erste orientierende Versuche durch steigende Reihen!
Bentonit[g/100 L]
60 100 150 200 250
Gelatine [g/100 L]
20 20 20 20 20
Kieselsol[mL/100 L]
100 100 100 100 100
Bentonit[g/100 L]
100 100 100 100 100
Gelatine [g/100 L]
10 15 20 25 30
Kieselsol[mL/100 L]
50 75 100 125 150
Schönungsvorversuche
Schnellkontrolle auf Überschönung:• 1 tropfen Gelatinelösung in ca. 5 mL Saft
• Eintrübung ist ein Indiz für die Anwesenheit einer Reaktionspartners
• Polyphenole
• Kieselsol
• 1 tropfen alkalisches Kieselsol (Klar-Sol 30) in ca. 5 mL Saft• Eintrübung ist ein Indiz für die Anwesenheit einer
Reaktionspartners
• Protein (Gelatine)
Schönungsvorversuche
Bei einer Schönung sollte versucht werden die technologische Situation vor Ort wiederzugeben!
• Temperatur der Schönung• Filtration
• Kieselgur ->Faltenfilter mit KG oder Nutzsche
• Membran ->Nutsche oder Spritzenfilter
• Separation (Laborzentrifuge)• Absetzen 2 – 14 h
Auswertung -> Stabilität
Die Stabilitätsprüfung ist eine Simulation der Extreme die ein Saft erfahren kann:
Erhitzen Einfrieren mit Auftauen
Technologische Bedeutung
Pasteurisation/Abfüllung Lagerung im Kühlschrank (Endverbraucher)
Interpretationeiner Nachtrübung
Protein -> Indiz für Bentonitbedarf(oder Überschönung mit Gelatine)
Polyphenole ->Adsorption mit einem Eiweiß oder Aktivkohle
Auswertung -> Stabilität
Im Idealfall wird die Trübung mit einem Nephelometer gemessen in NTU, FNU oder EBC.
Frucht Temperatur [°C]
Dauer [h]
Alle aufkochen Wenige Sekunden
Kerntobst 65 14
Schwarze Joh., Sauerkirschen
65 10
Erdbeeren, Himbeeren,Holunder
65 6
Auswertung -> Stabilität
Die Anforderung an den Saft gibt in der Regel der Kunde vor!
< 2 NTU nimmt das Auge kaum wahr und
kann als Blitzblank bezeichnet werden!
Zeigt der Strahl der Taschenlampe
keinen Schleier, ist der Saft blank!
Besonderheiten bei FloraClair®
• Intensives mischen ist notwendig (1-2 h)
• Anstatt Kieselsol das Schönungstannin Tannivin®
Galléol verwenden
• Blancobent UF und GranuBentPoreTec zeigen bessere Flockungseigenschaften
• Der Schönungserfolg kann nicht zwingend am Überstand bewertet werden
• FloraClair® hat eine Eigentrübung die abfiltriert werden kann!
• Kontrolle auf Überschönung nicht notwendig
Danke für Ihre Aufmerksamkeit!
Maximilian SchmelzerERBSLÖH Geisenheim [email protected]
www.erbsloeh.com